协同仿真原理及其应用

待仿真系统包含的工程领域较多时，往往需要不同领域的系统应用各自的仿真软件进行建模和仿真，运用各仿真软件的优势共同完成仿真任务，这种仿真通称为协同仿真。

装甲车辆虚拟样机模型是一个包含车辆动力装置、传动装置、行动装置和路面的复杂闭环系统，采用基于软件接口的协同仿真模式实现虚拟样机模型正向动力学仿真。动力装置采用GTPOWER建立详细的性能模型，环境温度、压力作为外界影响因素作用于动力装置；动力装置与传动装置基于GT－SUITE平台直接耦合，由驾驶员模型控制加油齿杆位移、变速箱挡位及制动踏板位置，如图5－12所示；采用RecurDyn建立装甲车辆的行动装置模型，如图5－13所示。

图5－12　基于GT－SUITE平台的动力传动仿真模型

图5－13　基于RecurDyn的行动装置模型

传动装置和行动装置组成一个带反馈的闭环系统，传动装置相对于行动装置的输出变量是两侧主动轮转速，行动装置相对于传动装置的输出变量是两侧主动轮扭矩，两者通过MATLAB/Simulink平台实现间接数据交互，如图5－14所示。地面作为外部激励直接作用在车辆的行动装置上，虚拟样机模型协同仿真原理如图5－15所示。

图5－14　基于MATLAB/Simulink平台的虚拟样机协同仿真模型

图5－15　整车动力性能联合仿真原理(www.xing528.com)

接下来，通过实车测试验证模型的正确性。以装甲车辆起步加速至规定速度工况为例，挡位、主动轮转速、柴油机目标转速、实际转速及增压器转速等参数时间历程如图5－16、图5－17所示。

图5－16　车辆挡位－时间历程

图5－17　柴油机目标转速－时间历程

装甲车辆原地起步加速过程车辆速度、柴油机实际转速试验值对比分别如图5－18、图5－19所示。

图5－18　车辆速度试验结果（书后附彩插）

图5－19　柴油机实际转速试验结果（书后附彩插）